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石墨烯电池充电10分钟续航千里?看专家怎么说

钜大LARGE  |  点击量:1762次  |  2018年09月06日  

当今社会,电池容量及充电速度一直都是热门话题,不少厂商把它作为产品噱头,纷纷推出了各种新能源电池,以此达到产销两旺的效果。不久前有一篇名为《石墨烯电池充电10分钟跑完1000公里,中东完了》的文章被各大网站狂转,阅读量秒秒钟破10万,着实赚了不少眼球,它真的有那么神奇吗?

大家都知道石墨烯是由英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。它是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。由于其独有的特性,石墨烯被称为“神奇材料”、“黑金”、“新材料之王”,科学家甚至预言其将“彻底改变21世纪”。

新能源电池也是石墨烯最早应用的重要领域。美国麻省理工学院已石墨烯基超级电容器结构与不同电压下的石墨烯理论能量密度成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板。三星电子研究机构成功合成了“石墨烯球”,可将电池容量提高45%,而充电速度提高至现有标准的5倍。这种石墨烯电池只需要12分钟即可充满电,这与传统电池需要至少一个小时充满相比,带来极大的进步。

但这仅仅是石墨烯的神奇应用之一。石墨烯由于发展前景广阔,被许多国家列为头号技术进行研发,目前全球已有超过200个机构和1000多名研究人员从事石墨烯研发。英国虽然起步最早,但中国的石墨烯发展技术领先于世界!中国在石墨烯研发上,已申请超过2200项专利,占世界的三分之一,排名首位,之后是美国、韩国、日本。国内媒体有报道称浙江大学科学家利用石墨烯膜作为正极材料,研发出了一种新型的铝——石墨烯电池,能在极短时间内充满电;东旭光电推出的首款石墨烯基锂离子电池产品是充电宝,充电只需15分钟,仅为普通充电产品的1/24。

还有报道称:西班牙Graphenano公司同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池,其储电量是目前市场最好产品的三倍,用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。针对这种说法,不少学者认为,石墨烯电池目前多方面技术难以突破,因此还是一种处于实验室的产物,距离其真正量产仍然遥遥无期。

北京有色金属研究总院高级工程师、清华大学博士刘冠伟认为,“首先如何定义石墨烯电池就存在分歧:电极材料中添加了石墨烯材料就定义为石墨烯电池存在误导。关于石墨烯电池的新闻都仅限于一些皮毛的报道,连电池的结构和反应机理示意图都没有,也缺乏具体的能量密度、电压、循环寿命等具体技术参数。对于电池工业来说,没有这些信息,报道出来的新闻缺乏最基本的可信度,虚假夸大宣传的可能性极大。”

中国石油大学教授李永峰同样持质疑态度。他认为,目前石墨烯在电池上的应用,主要是和硅结合在电池负极里面代替原来的石墨,这样可以提升电池的整体容量和充电速度,但性能提升效果有限,网上传言颠覆式提升并不太现实。

石墨烯被认为是未来最具潜力的“神奇材料”,但就目前而言,它的泡沫成分大于实际应用价值,阻碍这种材料普及的因素很多,短期内彻底取代锂电池恐怕还有很长的路要走。

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